Как относительная плотность газа связана с его скоростью диффузии?

Относительная плотность газа связана с его скоростью диффузии через закон Грэма. Закон Грэма гласит, что скорость диффузии двух газов обратно пропорциональна квадратному корню их относительной плотности.

Относительная плотность газа определяется сравнением его плотности с плотностью другого газа, обычно сравнивая с плотностью воздуха. Если газ имеет относительную плотность больше единицы, то он будет плотнее, чем воздух, и если меньше единицы, то менее плотный.

Скорость диффузии газа зависит от двух факторов: его молекулярной массы и степени его рассеивания. Чем меньше молекулярная масса газа, тем быстрее он будет диффундировать. Таким образом, газы с меньшей молекулярной массой имеют более высокую скорость диффузии. В то же время, чем больше газ рассеивается, тем медленнее он будет диффундировать.

Следовательно, газы с меньшей относительной плотностью (меньшей плотностью по сравнению с воздухом) будут иметь более высокую скорость диффузии, поскольку они имеют меньшую молекулярную массу и меньшую степень рассеивания. Напротив, газы с более высокой относительной плотностью (более плотные, чем воздух) будут иметь более низкую скорость диффузии.

Таким образом, относительная плотность газа и его скорость диффузии тесно связаны: чем меньше относительная плотность газа, тем выше его скорость диффузии, и наоборот.